Ballistik – Eine kurze Einführung

Die Ballistik ist ein Teilbereich der Physik, der sich mit der „Lehre von geworfenen Körpern“ beschäftigt. Beschrieben werden durch die Ballistik Form und Verhalten von ballistischen Körpern während den Phasen der Beschleunigung, Flug und Aufschlag. Das Verhalten von verschossenen Projektilen ist in der Ballistik selbstverständlich von großer Bedeutung, gerade im Bereich der militärischen Anwendung, der oft auch als Artillerieballistik bezeichnet wird. Das genaue Verhalten eines Projektils beim Abschießen aus der Waffe kann in einzelne Unterbereiche unterteilt werden: Innenballistik (Prozesse in Lauf und Patronenlager während dem Abschuss eines Projektils), Abgangsballistik (Prozesse an der Laufmündung beim Schuss), Außenballistik (Verhalten des verschossenen Projektils während dem Flug) und Ziel-/Wundballistik (Wirkung des Projektils im Ziel).

Innenballistik und Aussenballistik

Die Innenballistik beschreibt alle Vorgänge innerhalb der Waffe, vom Auftreffen des Schlagbolzens auf das Zündhütchen, bis zum Austreten des Geschosses aus der Laufmündung. Der Gasdruck im Lauf beträgt beim Schuss bis zu 500 bar. Die hohe Verdichtung des Gases im Lauf lässt Druckwellen entstehen, die wiederum den Mündungsknall auslösen. Durch die Überschallgeschwindigkeit des Geschosses entsteht außerdem der Geschossknall, der durch den extrem kurzen Zeitabstand zum Mündungsknall, allerdings nicht vom menschlichen Ohr unterschieden werden kann. Zu progressives Pulver oder ein zu kurzer Lauf bewirken meist einen stärkeren Mündungsknall. Der Rückstoß der Waffe entsteht durch den auch rückwärts wirkenden Gasdruck. Über den Stoßboden und den Verschluss der Waffe wirkt der Rückstoß bis auf die Schulter des Schützen zurück.

Die Außenballistik befasst sich mit der Geschossflugbahn. Beeinflusst wird diese u.a. von der Beschaffenheit des Geschosses, der Schwerkraft, dem Schusswinkel und den Wetterbedingungen (insbesondere Wind und -richtung).

Die Geschossflugbahn

Wird eine Waffe horizontal gehalten und abgefeuert, hat das verlassende Geschoss aufgrund der Erdanziehungskraft keine gradlinige Schussbahn, sondern verliert konstant an Höhe. Damit das Geschoss das Ziel trifft, muss dementsprechend der Lauf der Waffe, im Vergleich zu der Horizontalen, angehoben werden. Die Visierlinie (=gerade Strecke zwischen dem Auge des Schützen und dem gewünschten Auftreffpunkt des Geschosses über eine Visierung) und die Laufseelenachse (=gedachte Fortsetzungslinie des Laufes) sind also nicht mehr parallel, sondern bilden einen Winkel. Bereits nach kurzer Strecke schneidet das Geschoss dementsprechend die Visierlinie, erreicht ihren Höhepunkt, verliert Höhe und schneidet die Visierlinie erneut. Dieser zweite Schnittpunkt wird als GEE bezeichnet, die günstigste Einschießentfernung. Die GEE ist stark von der Beschaffenheit des Geschosses abhängig und wird in der Regel in sogenannten Schusstafeln dargestellt. Dank der GEE und Beschreibungen der Geschossflugbahn kann man berechnen, wie groß die Abweichungen von der Vertikalen sein werden, wenn man auf Entfernungen schießt, die sich hinter oder vor der GEE befinden. Diese Berechnungen sind gerade bei der Jagd wichtig, da Jäger immer aus unterschiedlichen Entfernungen schießen müssen.

Von einem sogenannten Fleckschuss spricht man, wenn das Visier so eingestellt ist, dass auf einer festgelegten Entfernung das anvisierte Ziel getroffen wird. Diese Art von Schuss ist auch unter Einschießen auf Fleck bekannt.

Voraussetzungen für einen präzisen Schuss

Wie bereits eingangs erwähnt, sollte man sich bei einem Schuss auf große Distanz nicht allein auf die außenballistischen Angaben auf der Munitionsverpackung verlassen, da sich diese je nach Laborierung und Lauflänge deutlich von der Leistung Ihrer eigenen Waffen-Munitions-Kombination unterscheiden können. Das kann zu Fehleinschätzungen beim Haltepunkt und falschen Korrekturwerten für das Drüberhalten oder die ASV (Absehenschnellverstellung) führen.

Die Schusswerte der Hersteller werden normalerweise unter standardisierten Bedingungen und festgelegtem Klima ermittelt. Dass Sie derartig bequeme Bedingungen bei der Jagd in den seltensten Fällen genießen, versteht sich von selbst. Hersteller verwenden außerdem hochwertige, in ihrer Länge definierte Messläufe. In der Praxis kommen vielfach unterschiedliche Lauflängen zum Einsatz. Gerade gebrauchte Waffen können durch Gebrauchsspuren oft zu noch größeren Abweichungen führen. Selbst Schwankungen bei der Munition sind von Los zu Los möglich. Bei einer auf GEE eingeschossene Büchse sind solche Abweichungen bei Distanzen unter 100 m zu vernachlässigen, über diese Distanz hinaus können sich diese allerdings bemerkbar machen, weshalb eigene Tests und Messungen Pflicht sind.

Die Grundvoraussetzung für einen präzisen Schuss ist selbstverständlich eine exakt schießende Waffe. Bevor man eine individuelle Geschossflugbahn errechnet, sollte deshalb immer zuerst ein Präzisionstest unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden. Wichtig hierbei sind ein Schießstand, der windgeschützt ist, eine Schießscheibe mit Einteilung in Zentimeter, eine Bench-Rest-Auflage und eine stabile Schussposition. Eine präzise Büchse sollte in der Lage sein, fünf Schuss auf 100 m innerhalb eines relativ kleinen Streukreises von 25 mm abzugeben. Hierfür werden die beiden am weitesten voneinander entfernten Einschläge von Lochmitte zu Lochmitte gemessen. Der erste Schuss aus der gereinigten, kalten Waffe sollte im Idealfall schon im Streukreis sitzen. Falls Sie diese Werte nicht erreichen, sollten Sie die Laborierung der Waffe wechseln. Sofern die Präzision stimmt, kann die Büchse auf GEE (4 cm Hochschuss/100 m) eingeschossen werden.

Balisitik Berechnung – Wie kann ich die individuelle Geschossflugbahn berechnen?

Geschossflugbahn berechnen - Ballisitik

Mittels Messungen der Flugbahnen, Flugzeit und Fluggeschwindigkeit von Normgeschossen erstellten Ballistik-Forscher in den letzten beiden Jahrhunderten die ersten Schusstafeln. Kombiniert man diese mit individuellen Waffen- und Munitionsdaten, kann die Flugbahn eines beliebigen Projektils von ähnlicher Geometrie berechnet werden. Die meisten Munitionshersteller bieten online Ballistikprogramme an, mit denen man seine eigenen Berechnungen durchführen kann oder bieten den Nutzern Programme oder Apps zum Download auf den Computer oder dem Smartphone. Als Nutzer eines solchen Programms benötigen Sie die beiden Kenngrößen Geschossgewicht und Einschießentfernung, sowie die anzugebenden Größen: Mündungsgeschwindigkeit (v0), Visierhöhe (Abstand Visierlinie-Seelenachse) und den Ballistischen Koeffizienten (BC). Falls notwendig können oft auch Parameter wie die Seehöhe und die Klimabedingungen eingegeben werden. Viele Programme arbeiten heute mit zwei verschiedenen Widerstandsgesetzen: G1 für Spitzgeschosse und G7 für offene bzw. flache Hohlspitzgeschosse. Die G1-Variante reicht für die meisten modernen Projektile.

Die Mündungsgeschwindigkeit v0 ist das individuelle Merkmal einer jeden Waffen-Munitionskombination. Ausschlaggebend für die v0 sind u.a. die Lauflänge, Pulverladung und Fertigungsqualität. Für die Messung sind spezielle Messgeräte notwendig, über die heutzutage die meisten Schützenvereine und Jägervereinigungen verfügen. Bei der Messung passiert das Projektil zwei Lichtschranken. Anhand der zurückgelegten Distanz und dem Zeitbedarf, berechnet der integrierte Computer die Geschwindigkeit des Projektils. Die preisgünstigsten Messgeräte sind im Handel schon für ein paar hundert Euro erhältlich.

Der Ballistische Koeffizient muss nicht berechnet werden. In der Regel geben alle Hersteller diesen Wert in den Schusstafeln im Internet oder auf der Geschosspackung selbst an. Der BC beschreibt, wie stark das Projektil durch den Luftwiderstand abgebremst wird. Der Wert wird hierbei in Relation zu einem genormten Idealgeschoss mit dem Faktor 1 angegeben. Je höher der BC also ist bzw. je näher der Wert an der 1 dran ist, desto besser sind die Weitschusseigenschaften des Geschosses.

Der Abstand zwischen Lauf-Seelenachse und Visierlinie wird als Visierhöhe angegeben. Die Flugbahn und die GEE werden stark vom Abgangswinkel beeinflusst. Dieser ist umso größer, je höher die Visierhöhe ist. Die Visierhöhe muss von der Mitte des Objektivs bis zur Laufoberkante gemessen werden; ihre korrekte Angabe ist bei der Berechnung extrem wichtig.

Auf was muss beim Messen geachtet werden?

Als Erstes gilt: Ein Schuss reicht für eine verlässliche Messung der Mündungsgeschwindigkeit nicht aus. Benutzen Sie den Durchschnitt aus mehreren Schüssen, so ist der Wert am aussagekräftigsten. Beachten Sie auch, dass Schüsse aus kaltem, gereinigten Lauf von der Geschwindigkeit her abweichen. Besitzen Sie eine hochwertige Waffe und qualitative Munition, so sollten die v0-Abweichungen sehr gering ausfallen. Beim Schuss durch die Lichtschranken muss gerade geschossen werden, um verlässliche Werte zu erhalten. Schiefe Schüsse verfälschen die Messung. Die Messeinrichtung muss stabil befestigt werden. Achten Sie, am besten auch mithilfe einer zweiten Person, auf freien Geschossflug und berücksichtigen Sie die ZF-Montagehöhe. Der Abstand von Mündung bis zur ersten Lichtschranke sollte ca. zwei Meter betragen. So ist sichergestellt, dass die Messeinrichtung keinen austretenden Gasen ausgesetzt ist. Der dadurch entstehende Messfehler liegt im tolerierbaren Bereich, kann aber mithilfe der meisten Ballistikprogramme auch zurückberechnet werden.

Klimafaktoren können bei der Berechnung der Flugbahn meistens auch vernachlässigt werden. In den meisten Fällen genügt hier ein grob geschätzter Mittelwert für den jagdlichen Weitschuss. Viele Programme zur Ballistik-Berechnung geben Ihnen aber die Möglichkeit, Klimaparameter mit in die Berechnung einfließen zu lassen.

Hilfreiches Zubehör

Für Einsteiger empfehlen sich Ballistikprogramme, wie der Norma Ballistik-Rechner. Das Programm ist absolut kostenlos online abrufbar und steht auch zum Download für IPhone oder Android-Smartphones zur Verfügung. Eine individuelle Geschossflugbahn lässt sich hier unter dem Punkt „Definieren Sie Ihr eigenes Geschoss“ berechnen. Die Kalkulation erfolgt nach Angabe von „Gewicht“, „Mündungsgeschwindigkeit“ und „Ballistischem Koeffizient“. Werte wie „Visierhöhe“, „Windrichtung“ und „Einschießentfernung“ können über praktische Schiebeleisten unter dem Graph genau eingestellt werden. Für die GEE legt man die vertikale Linie im Diagramm auf die 100 m-Marke. Danach kann die „Einschießentfernung“ so lange verschoben werden, bis die „Höhe der Geschossflugbahn“ 40 mm anzeigt.

Ein weiterer kostenloser Ballistik-Rechner ist der Federal Ballistic Calculator. Dieses Ballistik-Programm funktioniert nach demselben Prinzip wie der von Norma, ist allerdings nur auf Englisch verfügbar.

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Benjamin Wagner
Autor
Benjamin Wagner
Benjamin Wagner ist Trainer im jagdlichen und dynamischen Schießen von Kurz- und Langwaffen. Er war lange Jahre als Ausbilder in einer Jagdschule im Saarland tätig. In seiner Freizeit ist er passionierter Jäger, Falkner und Angler. Seine Spezialgebiete sind bleifreie Munition, Waffen, Zielfernrohre und das Wiederladen.

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